Ayrık Yapay Arı Kolonisi Algoritması ile Protein Yapısı Tahmini


Creative Commons License

Batbat T. , Öztürk C.

Bilişim Teknolojileri Dergisi, cilt.9, ss.263-274, 2016 (Diğer Kurumların Hakemli Dergileri)

  • Cilt numarası: 9
  • Basım Tarihi: 2016
  • Doi Numarası: 10.17671/btd.97757
  • Dergi Adı: Bilişim Teknolojileri Dergisi
  • Sayfa Sayısı: ss.263-274

Özet

Proteinlerin yerine getirdiği görevler üçüncül yapıları olarak adlandırılan doğal durumlarına doğrudan bağlıdır. Günümüzde birçok proteinin birincil yapı olarak adlandırılan dizilimleri bilinmekle beraber işlevlerini belirleyenüçüncül yapıları bilinmemektedir. Ele alınan dizide bulunan amino asitlerin üçüncül yapı oluşumuna yol açan özelliklerinin kullanılarak üçüncül yapılarının tahmin edilmesi proteinlerin gerçek doğasının tam anlaşılmasınınönüaçacaktır. Proteinlerin üçüncülyapılarıile ilgili yapılan çalışmalarda en düşük serbest enerji düzeyinin elde edilmesi eğilimi tespit edilmiştir. Serbest enerji düzeylerini hesaplamada, sudan kaçma özelliği yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu özelliğe göre sınıflandırılan amino asitleri temel alan HP modeli basitliği ve gerçekçiliği ile dikkat çekmektedir. Çalışmamızda HP modelinin doğadaki protein davranışı incelenerek geliştirilmiş bir türü olan Üç Boyutlu Hidrofobik Polar Yan Zincir modeli kullanılmıştır. Proteinlerin üçüncül yapımodellerininbulunmasında arıların besin arama davranışlarını modelleyen Yapay Arı Kolonisi Algoritması temelli oluşturulan ayrık bir model önerilmiştir. Benzer çalışmalarda kullanılan başarımların test edildiği örnek dizilerde daha az maliyetle iyi sonuçlar alınmıştır.

Tasks that proteins perform are directly related to native conditions named their tertiary structure. Although arrays of numerous proteinsprimary structureare known, tertiary structures those explain their functions are not well defined. Studies on translation of proteins to their tertiarystructure found tendency of provision of minimal free energy level. HP model, used in calculation of free energy levels and based on the amino acids grouped by their hydrophobic characteristics, is standing outwith its simplicity and authenticity. In this paper, three-dimensionalhydrophobic side chain model that was developed by investigation of the protein behavior of HP model in nature was used. A newdiscrete modelbased on Artificial Bee Colony Algorithm that is simulating the foraging behaviors of bees is proposedto formthe protein tertiary structures. The success of proposed model is tested on widely used benchmark protein arrays and compared with the results of similarmethods from literature